CRO (Katot Işınlı Osiloskop) Nedir ve Çalışması

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





CRO, katot ışınlı osiloskop anlamına gelir . Tipik olarak ekran, dikey denetleyiciler, yatay denetleyiciler ve Tetikleyiciler olmak üzere dört bölüme ayrılmıştır. Osiloskopların çoğu problar olarak kullanılır ve herhangi bir enstrümanın girişi için kullanılırlar. X ekseni ve y ekseni ile birlikte genliği çizerek dalga biçimini analiz edebiliriz. CRO'nun uygulamaları esas olarak radyo, TV alıcıları ve ayrıca araştırma ve tasarımı içeren laboratuar çalışmalarıyla ilgilidir. Modern elektronikte, CRO bir elektronik devrelerde önemli rol .

CRO nedir?

katot ışınlı osiloskop elektronik bir test cihazıdır , farklı giriş sinyalleri verildiğinde dalga formlarını elde etmek için kullanılır. İlk günlerde osilograf olarak adlandırılır. Osiloskop, elektrik sinyallerindeki zaman içindeki değişiklikleri gözlemler, böylece voltaj ve zaman bir şekli tanımlar ve bir ölçeğin yanında sürekli olarak grafiğe dökülür. Dalga biçimini görerek, genlik, frekans, yükselme süresi, bozulma, zaman aralığı vb. Gibi bazı özellikleri analiz edebiliriz.




Katot Işınlı Osiloskop

Katot Işınlı Osiloskop

CRO'nun Blok Şeması

Devamındaki blok diyagram genel amaçlı CRO daralmasını gösterir . CRO, katot ışınlı tüpü alır ve osiloskopun ısısı gibi davranır. Bir osiloskopta, CRT, yüksek bir hıza kadar hızlandırılan ve flüoresan ekranda odak noktasına getiren elektron demeti üretir.



Böylece ekran, elektron ışınının kendisine çarptığı yerde görünür bir nokta oluşturur. Elektronlar, elektrik sinyaline yanıt olarak ekranın üstündeki ışını algılayarak, çarptığı yerde bir ışık üreten elektrikli bir ışık kalemi görevi görebilir.

CRO Blok Şeması

CRO Blok Şeması

Bu görevi tamamlamak için çeşitli elektrik sinyallerine ve voltajlara ihtiyacımız var. Bu sağlar güç kaynağı devresi Osiloskopun Burada yüksek voltaj ve düşük voltaj kullanacağız. Düşük voltaj, elektron tabancasının ısıtıcısının elektron demetini oluşturması için kullanılır. Katot ışın tüpünün ışını hızlandırması için yüksek voltaj gereklidir. Osiloskobun diğer kontrol üniteleri için normal voltaj beslemesi gereklidir.

Yatay ve dikey plakalar elektron tabancası ile ekran arasına yerleştirilir, böylece giriş sinyaline göre ışını algılayabilir. X ekseninde sabit bir zamana bağlı oran olan yatay yönde ekrandaki elektron demetini tespit etmeden hemen önce, osilatör tarafından bir zaman tabanı üreteci verilir. Sinyaller dikey saptırma plakasından dikey amplifikatörden geçirilir. Böylece sinyali elektron ışınının sapmasını sağlayacak bir seviyeye yükseltebilir.


Elektron ışını X ekseninde ve Y ekseninde algılanırsa, bu iki tür algılamayı senkronize etmek için bir tetikleme devresi verilir. Dolayısıyla yatay sapma, giriş sinyaliyle aynı noktada başlar.

Çalışma prensibi

CRO çalışma prensibi, elektrostatik kuvvet nedeniyle elektron ışını hareketine bağlıdır. Bir elektron ışını bir fosfor yüzüne çarptığında, üzerinde parlak bir nokta oluşturur. Katot Işınlı Osiloskop, elektrostatik enerjiyi elektron ışınına iki dikey yoldan uygular. Fosfor monitörü üzerindeki nokta, karşılıklı olarak dik olan bu iki elektrostatik kuvvetin etkisiyle döner. Giriş sinyalinin gerekli dalga biçimini oluşturmak için hareket eder.

Katot Işınlı Osiloskopun Yapısı

CRO'nun yapımı aşağıdakileri içerir.

  • Katot Işın Tüpü
  • Elektronik Tabanca Montajı
  • Saptırma Plakası
  • CRT için Floresan Ekran
  • Cam Zarf

Katot Işın Tüpü

CRO, vakum tüpüdür ve bu cihazın ana işlevi, sinyali elektrikselden görsele değiştirmektir. Bu tüp elektron tabancasını ve elektrostatik saptırma plakalarını içerir. Bu elektron tabancasının ana işlevi, yüksek frekansa kadar hızlanan odaklanmış bir elektronik ışın üretmek için kullanılır.

Dikey saptırma plakası ışını yukarı ve aşağı çevirirken yatay ışın elektron ışınlarını sol taraftan sağ tarafa hareket ettirir. Bu eylemler birbirinden bağımsızdır ve bu nedenle ışın monitörün herhangi bir yerine yerleştirilebilir.

Elektronik Tabanca Montajı

Elektron tabancasının ana işlevi, elektronları bir ışın haline getirmek için yaymaktır. Bu tabanca esas olarak bir ısıtıcı, bir ızgara, katot ve hızlanma, ön hızlandırma ve odaklanma gibi anotları içerir. Katot ucunda, stronsiyum ve baryum katmanları, orta sıcaklıkta elektronların yüksek elektron emisyonunu elde etmek için baryum katmanları biriktirilir ve katodun ucunda biriktirilir.

Elektronlar katot ızgarasından üretildikten sonra, CRT ekseni tarafından merkezi olarak yerleştirilmiş bir eş eksenli boyunca genellikle bir nikel silindiri olan kontrol ızgarası boyunca akar. Böylece, katottan üretilen elektronların gücünü kontrol eder.

Elektronlar kontrol ızgarası boyunca aktığında, ön hızlanan veya hızlanan düğümlere uygulanan yüksek pozitif potansiyelin yardımıyla hızlanır. Elektron ışını, yatay ve dikey gibi saptırma plakaları boyunca akması için elektrotlar üzerinde yoğunlaşır ve floresan lambaya beslenir.

Hızlanma ve ön hızlanma gibi anotlar 1500v'ye bağlanır ve odaklama elektrodu 500v'ye bağlanabilir. Elektron ışını, Elektrostatik ve Elektromanyetik odaklama gibi iki teknik kullanılarak odaklanabilir. Burada, bir katot ışınlı osiloskop elektrostatik odaklama tüpü kullanır.

Saptırma Plakası

Elektron ışını elektron tabancasını terk ettiğinde, bu ışın saptırma plakasının iki setinden geçecektir. Bu set, Y plakasının aksi takdirde dikey saptırma plakası olarak bilinen dikey sapmayı oluşturacaktır. Plakanın seti, X plakasının aksi takdirde yatay sapması olarak bilinen yatay bir sapma için kullanılır.

CRT'nin Floresan Ekranı

CRT'de ön yüz ön yüz olarak bilinir, CRT ekran için düzdür ve boyutu yaklaşık 100 mm × 100 mm'dir. CRT ekranı daha büyük ekranlar için biraz bükülmüş ve koruyucu çerçeve oluşumu, erimiş cama bir forma basılarak ve daha sonra ısıtıldıktan sonra yapılabilir.

Ön panelin iç yüzü, enerjiyi elektrikten ışığa çevirmek için fosfor kristali kullanılarak kaplanmıştır. Bir elektronik ışını fosfor kristaline çarptığında, enerji seviyesi artırılabilir ve böylece ışık, fosforlu kristalizasyon boyunca üretilir, bu nedenle bu oluşum floresans olarak bilinir.

Cam Zarf

Son derece boşaltılmış konik bir yapı şeklidir. CRT'nin boyun arasındaki iç yüzleri ve ekran, aquadag ile kaplıdır. Bu, yüksek voltajlı bir elektrot gibi davranan iletken bir malzemedir. Kaplamanın yüzeyi, elektronun merkez olmasına yardımcı olmak için elektriksel olarak hızlanan anoda doğru bağlanır.

CRO'nun Çalışması

Aşağıdaki devre şeması, katot ışınlı osiloskopun temel devresi . Bunda osiloskobun önemli kısımlarını tartışacağız.

CRO

CRO'nun Çalışması

Dikey Saptırma Sistemi

Bu amplifikatörün ana işlevi, zayıf sinyali güçlendirmektir, böylece güçlendirilmiş sinyal istenen sinyali üretebilir. Giriş sinyallerini incelemek için giriş zayıflatıcı ve amplifikatör kademe sayısı aracılığıyla dikey saptırma plakalarına girilir.

Yatay Saptırma Sistemi

Dikey ve yatay sistem, zayıf giriş sinyallerini güçlendirmek için yatay amplifikatörlerden oluşur, ancak dikey saptırma sisteminden farklıdır. Yatay saptırma plakalarına, bir zaman tabanı sağlayan bir süpürme voltajı nüfuz eder. Devre şemasını görerek, testere dişi süpürme jeneratörü senkronizasyon amplifikatörü tarafından tetiklenirken, süpürme seçici dahili konuma geçer. Böylece tetik testere dişi üreteci, mekanizmayı takip ederek girişi yatay amplifikatöre verir. Burada dört tür taramayı tartışacağız.

Tekrarlayan Tarama

Adından da anlaşılacağı gibi, kendisi testere dişinin ilgili olduğunu, yani yeni bir taramanın bir önceki taramanın sonunda utanmazca başlatıldığını söylüyor.

Tetiklenmiş Tarama

Bazen dalga biçiminin tahmin edilemeyebileceği gözlenmelidir, bu nedenle tarama devresinin çalışmaz halde kalması istenir ve tarama, inceleme altındaki dalga biçimi tarafından başlatılmalıdır. Bu durumlarda, tetiklenen taramayı kullanacağız.

Tahrikli Süpürme

Genel olarak, sürücü taraması, süpürme serbest çalışırken kullanılır, ancak test altındaki sinyal tarafından tetiklenir.

Testere Olmayan Diş Süpürme

Bu tarama, iki voltaj arasındaki farkı bulmak için kullanılır. Testere dişli olmayan taramayı kullanarak, giriş voltajlarının frekansını karşılaştırabiliriz.

Senkronizasyon

Senkronizasyon, sabit bir model oluşturmak için yapılır. Senkronizasyon, tarama ve ölçmesi gereken sinyal arasındadır. Senkronizasyon seçici ile seçilebilecek bazı senkronizasyon kaynakları vardır. Aşağıda tartışılanlar.

İç

Bunda, sinyal dikey amplifikatör tarafından ölçülür ve tetik, sinyal tarafından engellenir.

Harici

Harici tetikleyicide, harici tetik mevcut olmalıdır.

Hat

Hat tetiği, güç kaynağı tarafından üretilir.

Yoğunluk Modülasyonu

Bu modülasyon, sinyalin toprak ile katot arasına girmesiyle üretilir. Bu modülasyon nedenleri ekranı aydınlatarak.

Konumlandırma Kontrolü

Küçük bağımsız dahili doğrudan voltaj kaynağını potansiyometre aracılığıyla tespit plakalarına uygulayarak konum kontrol edilebilir ve ayrıca sinyalin konumunu kontrol edebiliriz.

Yoğunluk Kontrolü

Şiddet, katoda göre ızgara potansiyelini değiştirerek farklılık gösterir.

Elektriksel Miktar Ölçümleri

CRO kullanılarak elektriksel büyüklük ölçümleri genlik, zaman periyodu ve frekans gibi yapılabilir.

  • Genlik Ölçümü
  • Zaman Dönemi Ölçümü
  • Frekans Ölçümü

Genlik Ölçümü

CRO gibi ekranlar, voltaj sinyalini kendi ekranında bir zaman fonksiyonu gibi göstermek için kullanılır. Bu sinyalin genliği sabittir, ancak, CRO panosunun üstündeki volt / bölme düğmesini değiştirerek voltaj sinyalini dikey olarak örten bölümlerin sayısını değiştirebiliriz. Böylece, aşağıdaki formül yardımıyla CRO ekranında bulunan sinyalin genliğini elde edeceğiz.

A = j * nv

Nerede,

'A' genliktir

'J' volt / bölme değeridir

'Nv' hayırdır. Sinyali dikey bir şekilde örten bölümler.

Zaman Dönemi Ölçümü

CRO, voltaj sinyalini ekranında zamanın bir işlevi olarak görüntüler. Bu periyodik voltaj sinyalinin Zaman periyodu sabittir, ancak CRO panelindeki zaman / bölme düğmesini değiştirerek yatay yönde voltaj sinyalinin bir tam döngüsünü kapsayan bölümlerin sayısını değiştirebiliriz.

Bu nedenle, aşağıdaki formülü kullanarak CRO'nun ekranında bulunan sinyalin Zaman periyodunu alacağız.

T = k * nh

Nerede,

'T', Zaman dönemidir

'J', zaman / bölüm değeridir

'Nv', yatay yol içinde periyodik sinyalin bir döngüsünün tamamını kapsayan bölümlerin sayısıdır.

Frekans Ölçümü

CRO ekranında, karo ve frekans ölçümü yatay ölçek aracılığıyla çok basit bir şekilde yapılabilir. Bir frekansı ölçerken doğruluktan emin olmak istiyorsanız, o zaman dalga formunu daha basit bir şekilde dönüştürebilmemiz için CRO ekranınızdaki sinyal alanını geliştirmeye yardımcı olur.

Başlangıçta, zaman, CRO üzerindeki yatay ölçek yardımıyla ve düz çizgiyi geçtiği yerde sinyalin bir bitişinden diğerine düz bölümlerin sayısını sayarak ölçülebilir. Bundan sonra, sinyalin zaman periyodunu keşfetmek için zaman veya bölüm boyunca düz bölümlerin sayısını geliştirebiliriz. Matematiksel olarak frekansın ölçümü, frekans = 1 / periyot olarak ifade edilebilir.

f = 1 / T

CRO'nun Temel Kontrolleri

CRO'nun temel kontrolleri temel olarak konum, parlaklık, odak, astigmat, boşluk ve kalibrasyonu içerir.

Durum

Osiloskopta, konum kontrol düğmesi esas olarak yoğun noktanın sol taraftan sağ tarafa konum kontrolü için kullanılır. Düğmeyi düzenleyerek, nokta sol taraftan sağ tarafa kolayca kontrol edilebilir.

Parlaklık

Işının parlaklığı esas olarak elektronun yoğunluğuna bağlıdır. Kontrol ızgaraları, elektron ışını içindeki elektron yoğunluğundan sorumludur. Böylece şebeke voltajı, elektron ışını parlaklığı ayarlanarak kontrol edilebilir.

Odaklanma

Odak kontrolü, uygulanan voltajın CRO'nun merkez anotuna doğru düzenlenmesiyle elde edilebilir. Bölgedeki orta ve diğer anotlar elektrostatik lensi oluşturabilir. Bu nedenle, merkez anot boyunca voltaj kontrol edilerek lensin ana uzunluğu değiştirilebilir.

Astigmatizm

CRO'da bu ekstra bir odaklanma kontrolüdür ve optik lenslerdeki astigmatizmaya benzer. Elektron yollarının uzunlukları merkez ve kenarlar için farklı olduğundan monitörün ortasına odaklanan bir ışın ekran kenarlarına odaklanmaz.

Körleme Devresi

Osiloskopta bulunan zaman tabanı üreteci boşluk voltajını oluşturdu.

Kalibrasyon Devresi

Bir osiloskop içinde kalibrasyon amacıyla bir osilatör gereklidir. Bununla birlikte, kullanılan osilatör önceden ayarlanmış voltaj için bir kare dalga formu oluşturmalıdır.

Uygulamalar

  • CRO’lar, sinyalin iletme ve alma özelliklerini gözlemlemek için radyo istasyonları gibi büyük uygulamalarda kullanılır.
  • CRO voltajı, akımı, frekansı, endüktansı, kabulü, direnci ve güç faktörünü ölçmek için kullanılır.
  • Bu cihaz aynı zamanda AM ve FM devrelerinin özelliklerini kontrol etmek için de kullanılır.
  • Bu cihaz, sinyal özelliklerinin yanı sıra karakteristikleri izlemek için kullanılır ve ayrıca analog sinyalleri kontrol eder.
  • CRO, rezonans devresi aracılığıyla sinyalin şeklini, bant genişliğini vb. Görüntülemek için kullanılır.
  • Gerilim ve akım dalga biçiminin şekli, bir radyo istasyonunda veya iletişim istasyonunda gerekli kararın alınmasına yardımcı olan CRO tarafından gözlemlenebilir.
  • Laboratuvarlarda araştırma amaçlı kullanılmaktadır. Araştırmacılar yeni bir devre tasarladıktan sonra, devrenin her elemanının voltaj ve akım dalga biçimlerini doğrulamak için CRO kullanırlar.
  • Faz ve frekansı karşılaştırmak için kullanılır
  • TV, Radar ve motor basınç analizinde kullanılır.
  • Sinir ve kalp atışı tepkilerini kontrol etmek için.
  • Histerez döngüsünde BH eğrilerini bulmak için kullanılır
  • Transistör eğrileri izlenebilir.

Avantajları

CRO'nun avantajları aşağıdakileri dahil edin.

  • Maliyet ve Zaman Çizelgesi
  • Eğitim gereklilikleri
  • Tutarlılık ve kalite
  • Zaman verimliliği
  • Uzmanlık ve deneyim
  • Problem çözme kapasitesi
  • Sorunsuz
  • Yasal uyumluluk güvencesi
  • Gerilim ölçümü
  • Mevcut ölçüm
  • Dalga formunun incelenmesi
  • Faz ve frekans ölçümü

Dezavantajları

CRO'nun dezavantajları aşağıdakileri dahil edin.

  • Bu osiloskoplar, multimetreler gibi diğer ölçüm cihazlarına kıyasla pahalıdır.
  • Hasar gördükten sonra onarımı karmaşıktır.
  • Bu cihazların tam izolasyona ihtiyacı var
  • Bunlar çok büyük, ağır ve daha fazla güç kullanıyor
  • Çok sayıda kontrol terminali

CRO'nun Kullanımları

Laboratuvarda, CRO şu şekilde kullanılabilir:

  • Farklı dalga formlarını görüntüleyebilir
  • Kısa zaman aralığını ölçebilir
  • Voltmetrede potansiyel farkı ölçebilir

Bu yazıda tartıştık CRO'nun çalışması ve uygulaması. Bu makaleyi okuyarak, CRO'nun çalışması ve uygulamaları hakkında bazı temel bilgiler edindiniz. Bu makale ile ilgili herhangi bir sorunuz varsa veya ECE & EEE projelerini uygulamak , lütfen aşağıdaki bölümde yorum yapın. İşte size soru, SAK'ın işlevleri nelerdir?

Fotoğrafa katkı verenler: